Кодирование состояний автомата

Кодирование внутренних состояний автомата заключается в сопоставлении каждому состоянию автомата набора значений соответствующих состояний элементарных автоматов памяти.

, т.е. переход автомата из одного состояния в другое осуществляется за счёт изменения внутренних состояний элементов памяти.

При функционировании автомата могут появиться так называемые состязания, которые возникают вследствие того, что

1. Элементарные автоматы памяти имеют различные, хотя достаточно близкие, времена срабатывания.

2. Различные времена задержки сигналов (функции возбуждения), поступающих на входы элементов памяти.

Если при переходе автомата из одного состояния в другое должны изменить свои состояния сразу несколько элементов памяти, то между ними начинаются состязания. Элемент памяти, который изменил своё состояние раньше других, может через цепь обратной связи (КС1) изменять сигналы на входах других запоминающих элементов. Это может привести к переходу автомата в состояние непредусмотренное графом его функционирования.

В процессе перехода из состояния a_m в состояние a_s под действием входного сигнала z_f автомат может оказаться в некотором промежуточном состоянии a_k или a_l. Если затем при том же самом входном сигнале автомат из состояния a_k или a_l перейдёт в состояние a_s, то такие состязания являются допустимыми или некритическими.

Если же под действием входного сигнала z_f автомат перейдёт из промежуточного состояния а_k в некоторое состояние а_j, то правильность работы автомата будет нарушена и такие состязания называются критическими или гонками.

Существует несколько способов ликвидации гонок. Рассмотрим лишь основные из них.

Аппаратные способы:

Первый способ состоит в тактировании (стробировании) входных сигналов автомата импульсами определенной длительности.

Предполагается, что кроме входных каналов (x₁…….x_l) имеется ещё один входной канал c от генератора синхроимпульсов.

Таким образом, входным сигналом при переходе из a_m в a_s будет не z_f, а z_f&c

Если длительность импульса c меньше самого короткого пути прохождения сигналов обратной связи, то к моменту перехода в промежуточное состояние а_k входной сигнал с=0, следовательно, переход не может осуществиться.

Другой способ ликвидации гонок заключается в использовании двойной памяти. В этом случае каждый элемент памяти дублируется, причём перезапись из первой ступени элементов памяти во вторую происходит в отсутствии синхронизирующего импульса.

Наряду с аппаратными способами устранения гонок используют специальные методы кодирования.